舰载防空制导炮弹杀伤空域建模

针对新型舰炮武器与先进制导弹药的技术特点,提出了融合普通弹药与防空导弹优点的制导炮弹拦截空中目标的思路,构建了防空制导炮弹的杀伤空域数学模型。根据防空制导炮弹外弹道的特点进行外弹道建模;基于外弹道模型,分析杀伤区、发射区的影响因素,建立杀伤区、发射区的数学模型;构建了零航路捷径的垂直杀伤区数值模型,设计了一种快速生成不同航路捷径上垂直杀伤区数值模型算法;并针对具体实例进行了数值化仿真分析。仿真实例分析表明,随着目标航路捷径的增大,炮弹的垂直杀伤区范围逐渐减小,构建的防空制导炮弹杀伤空域模型合理有效,对防空制导炮弹的作战使用具有较大的应用价值。

未来空域窗预测命中点误差特性分析

分析目标提前点的误差特性是未来空域窗射击中要解决的首要问题。针对现有未来空域窗相关研究缺少误差特性分析的问题,提出了通过误差转换矩阵进行误差分析的方法。该方法在相应坐标系下建立误差模型,求得在预测迎弹面内的误差协方差矩阵,最后对协方差矩阵进行特征值分解得到目标提前点的误差特性。以跃起俯冲为例进行仿真分析,得到了目标在预测命中点的误差特性,并通过计算毁伤概率分析了各参数变化对未来空域窗的影响,结果表明,该误差分析方法正确,能为后续未来空域窗研究与工程化应用提供理论依据。

基于方差分析变量约减的指令制导回路误差分配方法

针对引入惯导设备的指令制导系统中的误差分配问题,构建了指令制导回路误差优化分配的数学模型,利用方差分析法进行了变量约减,改善了传统优化设计中优化参数过多的问题。采用基于带精英策略的非支配排序遗传算法的Pareto多目标遗传算法,并利用动态罚函数法处理多约束情况,改善了优化求解过程仿真时间过长和局部收敛的问题。以某指令制导系统和惯导设备的误差参数为例,用此方法对制导精度和总费用两项指标进行优化。结果表明,优化方案的各项性能指标均满足设计要求,与优化前方案相比,优化目标有很大程度的改观,制导精度提高近30%,总费用降低近40%。该优化方法有效且通用性强,可为其它制导方式的误差优化分配问题提供设计依据。

雷达跟踪误差对指令制导系统制导精度的影响

主要研究了雷达跟踪误差对指令制导系统制导精度的影响。首先对雷达跟踪误差进行建模分析,建立了引入雷达跟踪误差的指令制导回路模型,并得到了简化模型的解析解,根据解析解分析了雷达跟踪误差引起的脱靶量随时间的变化关系;其次运用伴随法详细研究了复杂的指令制导回路模型,并通过仿真得到了制导系统中各环节参数取值变化时,雷达跟踪误差的随机误差引起的脱靶量随时间的变化情况。结果表明:在一定范围内,雷达跟踪误差引起的指令制导系统脱靶量随制导时间的增加而增大,且其系统误差是影响脱靶量的主要因素。

防空制导炮弹的指令控制模式分析

针对防空制导炮弹的指令控制模式选择问题,提出了一种基于制导精度的指令控制模式分析方法。首先,对指令控制模式的分类进行了分析。其次,根据不同指令控制模式的特点,建立了误差分析模型,并在防空制导炮弹外弹道建模的基础上运用蒙特卡洛打靶法建立了误差对制导精度的影响模型。最后,通过仿真分析了不同指令控制模式下各误差参数对制导精度的影响,得到了各指令控制模式的适用条件,为防空制导炮弹指令控制模式的选择提供了依据。

基于落点能量的舰炮制导炮弹对岸射击技术

针对新型舰炮采用制导炮弹对岸打击的作战需求,提出了一种基于落点能量最优的射击诸元解算方法,以提高制导炮弹末端动能,增加对目标的毁伤能力。建立制导炮弹外弹道模型,采用终端落角约束的制导律,并以落点能量最优为约束条件,优化选取制导炮弹初速与射角,解算射击诸元。经仿真分析,该方法可有效进行新型舰炮武器系统制导炮弹对岸打击的火控解算。